Muallif: Jessica Schober, Dmitriy Badyukov, Malte Hemmerich,Novanta ilovalari laboratoriyasi
Elektr dvigatellari va generatorlari uchun statorlarni ishlab chiqarishda soch turmagi muhim rol o'ynaydi. Soch tolasi organik izolyatsiya qatlami bilan qoplangan to'rtburchaklar mis sim bo'lib, yumaloq va moslashuvchan izolyatsiyalangan mis simlarga nisbatan yuqori teshiklarni to'ldirish tezligi va vosita samaradorligi afzalliklariga ega. Biroq, soch tolasi bobini nisbatan qalin bo'lib, bu an'anaviy o'rash texnologiyasi va izolyatsiya materiallarini tozalashda qiyinchiliklarga olib keladi. Bundan tashqari, stator yig'ilgandan so'ng soch iplarini biriktirish uchun keng ko'lamli payvandlash ishlari talab qilinadi.
Soch tolasi uchlarini samarali va sifatli lehimlashga erishish uchun mis simning yuzasi toza va qoldiqsiz bo'lishi kerak. Soch tolasi yuzasining tozaligi payvandlash sifatiga va motorning umumiy ishlashiga bevosita ta'sir qiladi. Shuning uchun, soch tolasini ishlab chiqarish jarayonida juda muhim jarayonni qo'llash kerak - to'rtburchaklar mis profilidagi izolyatsiyani yoki chinni materialni olib tashlash uchun soch ipi izolyatsiya qatlamini tozalash. Novanta soch tolasini izolyatsiyalash jarayonida ko'plab sanoat rahbarlari bilan ishlaydi. Qo'llash talablari, odatda, taxminan 3 mm x 1,5 mm o'lchamdagi to'rtburchaklar mis profilning barcha to'rt tomonini taxminan 30 mm masofada olib tashlash va soch tolasi izolyatsiyasini o'z ichiga oladi. Chiqib ketish jarayoni qisqa ishlov berish siklida, odatda 1,5 soniyadan kamroq vaqt ichida bajarilishi kerak.
Materiallar va to'lqin uzunligi
Soch ipini izolyatsiya qilishning eng yaxshi usulini aniqlash uchunyechishUshbu jarayonda bozorda mavjud bo'lgan sanoat lazer to'lqin uzunliklari uchun materialni va uning assimilyatsiya spektrini chuqur tahlil qilish zarur edi. Soch iplarida tez-tez ishlatiladigan izolyatsion materiallar orasida sof misga asoslangan poliamid (PA), polieter (PE) va poliimid (PI) kabi organik kompozitlar mavjud. Ushbu jarayonning maqsadi substratga hech qanday zarar etkazmasdan, butun organik izolyatsion qatlamni samarali ravishda olib tashlashdir.
Tahlil qilish natijasida biz organik izolyatsion qatlam uzoq infraqizil spektrda uzoqroq to'lqin uzunliklarida sezilarli yutilish xususiyatlarini namoyish etishini aniqladik. Shuning uchun CO₂ lazerlari eng yaxshi yechim deb hisoblaymizmis simlardan izolyatsiyani olib tashlash. Bizning Synrad CO₂ lazerlarimiz 9,3 mkm, 10,2 mkm va 10,6 mkm to'lqin uzunligi variantlarida mavjud bo'lib, ular turli izolyatsion materiallarning yutilish egri chizig'iga mos keladigan turli spektral diapazonlarni ta'minlaydi. Bundan tashqari, bu lazerlar sof mis substratlarda yuqori aks ettirish xususiyatiga ega bo'lib, izolyatsion qatlamlarni samarali olib tashlashni ta'minlaydi, shu bilan birga rang o'zgarishi yoki sirt o'zgarishi xavfini kamaytiradi.
CO₂ lazerlar ko'pgina izolyatsion materiallarni samarali ravishda olib tashlashi mumkin bo'lsa-da, reflektorli mis yuzasida 1-2 mkm qalinlikdagi yupqa qoldiq qolishi mumkin, uni faqat uzoq infraqizil nurlanish bilan samarali olib tashlash mumkin emas. Shuning uchun, biz ushbu qoldiq qatlamni to'liq olib tashlashni ta'minlash uchun ikkinchi jarayon bosqichida kam quvvatli nanosekundli tolali lazerdan foydalanamiz. Elyaf lazeri substratda yaxshiroq singdirish xususiyatlariga ega bo'lib, mis sirtini haddan tashqari qizib ketishdan va sirt o'zgarishidan himoya qilib, yaxshilab eksfoliatsiya qilishga imkon beradi.
Izolyatsiya qatlamini olib tashlash uchun bir nechta qisqa impulsli lazerlar yoki bitta kuchli tolali lazer yordamida lazer ablasyonu kabi alternativ usullar mavjud bo'lsa-da, bizning ikki bosqichli jarayonimiz samaradorlik, sifat va ishlov berish tezligi bo'yicha ajoyib afzalliklarni taqdim etadi.
Birinchisining haqiqiy ablasyon jarayoni odatda tezlik talablariga javob bera olmaydi va izolyatsion material va substratni ajrata olmaydi; boshqa tomondan, bitta kuchli tolali lazerdan foydalanish substratga yanada jiddiy termal shikastlanish va sirt o'zgarishiga olib keladi.
Bundan tashqari, ikkala muqobil ham lazer manbasiga ko'proq sarmoya kiritishni talab qiladi, shuning uchun ikki bosqichli usul samaradorlik, sifat va iqtisodiy samaradorlik o'rtasida yaxshi muvozanatga erishib, soch ipini izolyatsiyalash jarayoni uchun ideal echim bo'lib qoladi.
